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Résumé : Introduction: La douleur chronique et les problèmes de sommeil ont un impact significatif sur la qualité de vie. La prévalence de ces deux conditions augmente substantiellement avec l’âge. L’objectif de cette étude était d’évaluer la faisabilité d’une étude randomisée, contrôlée par placebo et de recueillir des données sur l’efficacité de la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) pour réduire la douleur et améliorer le sommeil chez des aînés souffrant de douleur chronique d’origines musculo-squelettique. Méthodes: Quatorze patients souffrant de douleur chronique et de problèmes de sommeil ont reçu cinq séances quotidiennes consécutives de tDCS anodique appliquée au cortex moteur primaire (2 mA, 20 minutes) ou cinq séances de tDCS simulée de manière randomisée. L’intensité de la douleur était mesurée avec une échelle visuelle analogue et les paramètres de sommeil avec l’actigraphie. Pendant toute la durée de l’étude, des journaux de bord de douleur et de sommeil étaient aussi utilisés afin de mesurer l'effet de la tDCS sur la douleur et le sommeil du quotidien des participants. Résultats: Les résultats indiquent que la tDCS réelle engendre une analgésie de 59 %, alors que la tDCS simulée ne réduit pas la douleur (p < 0,05). Par contre, aucun changement n’a été observé au niveau des paramètres de sommeil (tous les p ≥ 0,18). Conclusion: Il appert que cinq séances de tDCS anodique appliquée au niveau du cortex moteur primaire seraient efficaces pour réduire la douleur des aînés souffrant de douleur chronique, mais pas pour améliorer leur sommeil. De futures études seront nécessaires afin de déterminer si d’autres paramètres de stimulation pourraient avoir un impact sur le sommeil et si ces résultats peuvent être reproduits en utilisant un plus grand nombre de patients. / Abstract : Introduction: Chronic pain and sleep problems have a significant impact on quality of life. The prevalence of these two conditions increases substantially with age. The objective of this study was to assess the feasibility of conducting a randomized sham-controlled trial and to collect preliminary data on the efficacy of transcranial direct current stimulation (tDCS) for reducing pain and improving sleep in older adults suffering from chronic musculoskeletal pain. Methods: Fourteen patients with chronic pain and sleep problems were randomized to receive five consecutive daily sessions of anodal tDCS applied to the primary motor cortex (2 mA, 20 minutes) or five sessions of sham tDCS. Pain intensity was measured with a visual analogue scale, and sleep parameters with actigraphy. Throughout the study, pain and sleep logbook were also used to measure the effect of tDCS on daily pain and sleep. Results: Our results indicate that the real tDCS causes greater pain relief than sham tDCS (59 % vs -19 %; p <0.05). By cons, no change was observed in sleep parameters (all p ≥ 0.18). Conclusion: Five sessions of anodal tDCS applied to the motor cortex seem to be effective to reduce pain in elderly individuals suffering of chronic pain, but not to improve their sleep. Future studies are needed to determine whether other stimulation parameters could have an impact on sleep and whether these results can be replicated using a larger number of patients.

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A aprendizagem motora é o processo pelo qual os comportamentos motores são modificados pela experiência. Esse processo implica modificações estruturais e funcionais em redes neurais relacionadas à tarefa treinada. Melhora do desempenho associada ao treino é medida comportamental de aprendizagem, assim como generalização e transferência. A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica que modifica a excitabilidade cortical, causando alterações em potenciais evocados motores que influenciam o processo de aprendizagem. Já foram descritas alterações similares à potenciação de longo prazo, essencial para os processos de aprendizagem, após aplicação. O córtex motor primário (M1) tem se mostrado alvo de estimulação com efeitos positivos sobre a aprendizagem motora. OBJETIVOS: investigar os efeitos da ETCC anódica aplicada na área motora primária concomitantemente ao treino sobre a aprendizagem, generalização e transferência intermanual de movimentos sequenciais de dedos, em indivíduos jovens. MÉTODOS: Participaram do estudo 40 indivíduos jovens, destros, sem deficiências motoras ou cognitivas. Foram divididos randomicamente em grupo experimental (GE) que realizou o treinamento motor de uma tarefa sequencial de dedos simultaneamente à ETCC anódica sobre M1 contralateral à mão treinada e grupo placebo (GP) que realizou o mesmo treinamento com estimulação simulada. O treinamento consistiu em 8 blocos com 300 repetições de movimentos sequenciais de dedos com o membro superior direito. As medidas de desempenho foram velocidade e acurácia dos movimentos sequenciais. Foram realizadas antes do treinamento, imediatamente após, 48h após, 7 e 28 dias após treinamento na mão treinada (MT) para avaliação da aprendizagem de curta e longa duração. Adicionalmente, foram realizadas avaliações de desempenho (1) da sequência não treinada, chamada controle (SC) na MT para investigação da generalização intersequências; (2) da sequência treinada (ST) na mão não treinada (MNT), para investigação da transferência intermanual. A análise estatística foi realizada por meio do teste de variância ANOVA para o desempenho em termos de sequências corretas completadas em 1 minuto, considerando-se como fatores grupos (GE e GP) e avaliações (AT, DT, 48hDT, 7dDT e 28dDT) para investigação da aprendizagem de curta e longa duração; grupos (GE e GP), avaliações (AT, DT, 48hDT, 7dDT e 28dDT) e sequência (ST e SC) para investigação da generalização; e grupos (GE e GP), avaliações (AT, DT, 48hDT, 7dDT e 28dDT) e mão (MT e MNT) para a investigação da transferência intermanual. RESULTADOS: Para aprendizagem de curta e longa duração, os resultados mostraram que houve efeito de avaliação, sem efeito de grupo. Na generalização, os resultados mostraram que houve efeito de sequência e avaliação, demostrando que a aprendizagem da sequência treinada foi parcialmente transferida para sequência controle, sem efeito de grupo. Finalmente, para transferência intermanual, os resultados mostraram que houve efeito de mão e avaliação, demonstrando que os ganhos com o treinamento da mão treinada foram parcialmente transferidos para a mão contralateral, sem efeitos de grupo. CONCLUSÃO: A ETCC aplicada concomitantemente ao treino sobre o córtex motor primário contralateral à mão treinada não produziu efeitos sobre a aprendizagem de curta e longa duração, generalização e transferência manual dos ganhos obtidos no treinamento em indivíduos jovens / Motor learning is the process by which the motor behaviors are modified by experience. Such process implies structural and functional in neural networks related to the trained task. The performance improvement associated with the training is a behavioral measure of learning, as well as the generalization and transference of the new ability to non trained segments. The transcranial direct current stimulation (tDCS) is a brain activity modulation technique that modifies the cortical excitability, causing changes in motor evoked potentials which may influence the motor learning process. Changes similar to long term potentiation have already been described, essential for the learning processes, after tDCS application. The primary motor cortex has been presented as the stimulation aim with the most positive effects on the motor learning process. OBJECTIVE: to investigate the effects of one-sided applied anode tDCS to primary motor area concomitantly with the train over learning, generalization and intermanual transfer of sequential finger movements, in young adults. METHODS: 40 young right handed adults with no motor or cognitive disabilities took part in the study, randomly divided into an experimental group (EG) and a placebo group (PG). EG executed the motor training of a finger sequence task simultaneously with anode tDCS applied on the primary motor cortex contralateral to trained hand. PG executed the same training simultaneously with simulated stimulation. The training consisted of 8 blocks with 300 repetitions of finger sequence movements performed only with the right upper limb. Performance was measured by sequential movements speed and accuracy, taken before training, immediately after training, 48h after, 7 and 28 days after training considering trained hand (TH) for short and long term learning assessment. Additionally, performance assessments were done (1) in non trained sequence, named control sequence (CS) in TH for investigation on generalization; (2) in trained sequence (TS) in non trained hand (NTH), for investigation of intermanual transference. Statistical analysis was carried out using ANOVA variance test for performance over correct sequences within 1 minute considering groups (EG and PG) and assessments (BT, AT, 48hAT, 7dAT and 28dAT) as factors for short and long term learning investigation; groups (EG and PG), assessments (BT, AT, 48hAT, 7dAT and 28dAT) and sequence (TS and CS) for generalization investigation; and groups (EG and PG), assessments (BT, AT, 48hAT, 7dAT and 28dAT) and hand (TH and NTH) for intermanual transference investigation. RESULTS: For short and long term learning, results showed assessment effect, with no group effect. For generalization, results showed sequence and assessment effects, presenting that the trained sequence learning was partially transferred to the control sequence, with no group effect. Finally, for the intermanual transference, results showed hand and assessment effects, presenting that the gains with the trained hand training were also partially transferred to the contralateral hand, with no group effect. CONCLUSION: The tDCS concomitantly applied to training on primary motor cortex contralateral to trained hand did not produce effects over short and long term learning, generalization and manual transfer of gains obtained in young adults training

A Fibromialgia (FM) é uma síndrome de dor crônica caracterizada pelo aparecimento de dor difusa, intermitente e crônica por todo o corpo. A prática de exercícios aeróbicos demonstra resultados no alívio da dor, porém com uma dificuldade de aderência aos protocolos. A Estimulação Transcraniana com Corrente Contínua (ETCC), promove modulação da atividade cerebral e tem demonstrado resultados positivos para redução da dor. O objetivo deste estudo foi determinar o efeito da terapia combinada utilizando a técnica de ETCC associada ao treino de Exercício Aeróbico (EA) em pacientes portadores de fibromialgia. Para tanto, 45 pacientes foram randomizados em um dos seguintes três grupos: Grupo ETCC / EA, Grupo EA (com ETCC simulada), e Grupo ETCC (com EA simulado). Durante a intervenção os sujeitos passaram por uma etapa de uma semana de ETCC (cinco dias consecutivos) associado ao treino de EA por três dias desta semana; e uma segunda etapa de quatro semanas (sendo realizadas três vezes em cada semana) apenas com o treino de EA. A ETCC foi aplicada posicionando o eletrodo anodal sobre o córtex motor primário e o eletrodo catodal sobre a região supra-orbital contralateral com 2mA por 20 minutos. O EA utilizou uma intensidade de 60 a 70% da frequência cardíaca máxima. A escala visual numérica de dor foi utilizada como desfecho primário, sendo utilizadas avaliações de ansiedade, limiar de dor à pressão, resposta condicionada a dor (DNIC), preenchimento de mapa corporal, questionário de qualidade de vida SF-36, inventário de depressão de Beck, tarefa go-no-go, teste de caminhada de seis minutos, timed up-and-go, e avaliação da excitabilidade cortical utilizando estimulação magnética transcraniana. Houve efeito significativo para a interação tempo X grupo para a intensidade da dor, demonstrando que ETCC / EA foi superior ao AE apenas (F (13,364) = 2.25, p = 0,007) e ETCC (F (13,364) = 2.33, p = 0,0056). Análise ajustada do post hoc demostrou uma diferença entre ETCC / AE e grupo ETCC após a primeira semana de estimulação e depois do período de um mês de intervenção (p = 0,02 e p = 0,03, respectivamente). Além disso, após o tratamento houve uma diferença significativa entre os grupos nos níveis de ansiedade e de humor. O tratamento combinado apresentou a maior resposta. Nenhum dos grupos apresentou diferenças significativas em relação a respostas da plasticidade do córtex motor, tal como avaliado pela EMT. A combinação de ETCC com o exercício aeróbico é superior em comparação com cada intervenção individual (tamanho do efeito pelo teste d de Cohen> 0,55). Este estudo demonstrou que a neuromodulação com ETCC associado ao treino de EA levou a uma melhora na resposta de dor mais intensa do que quando comparado a cada modalidade de intervenção isolada. Os níveis de ansiedade também demonstraram melhora no grupo de associação. Notavelmente, o nível inicial de dor e humor parece ser um preditor do resultado. Observou-se que os indivíduos com níveis de dor mais altos e níveis mais elevados de depressão responderam melhor ao tratamento. Por fim, a intervenção combinada teve um efeito significativo sobre a dor, ansiedade e humor. É provável que a intervenção combinada pode ter afetado outros circuitos neurais, tais como aqueles que controlam os aspectos afetivo-emocionais de dor / Fibromyalgia (FM) is a chronic pain syndrome characterized by the appearance of diffuse pain, intermittent and chronic throughout the body. The aerobic exercise demonstrates results in relieving but with a difficulty of adherence to protocols. The transcranial direct current stimulation (tDCS) promotes modulation of brain activity and have demonstrated positive results in reducing pain. The aim of this study was to determine the effect of a combination therapy protocol using tDCS technique associated with Aerobic Exercise training (AE) in fibromyalgia patients. Therefore, 45 patients were randomized into one of three groups: tDCS/AE group, AE group (sham tDCS), and tDCS group (sham AE). During the intervention subjects went through a stage of a week of tDCS (five consecutive days) associated with AE training for three days per week; and a second step with four weeks duration (being performed three times per week) only with AE training. The tDCS was applied by placing the anodal electrode on the primary motor cortex and catodal electrode on the contralateral supraorbital region, using 2mA for 20 minutes. AE used an intensity of 60 to 70% of maximum heart rate. The visual numeric pain scale was used as the primary outcome, and as secondary outcome: VNS anxiety ratings, pressure pain threshold, conditioned pain modulation (DNIC), SF-36 questionnaire, beck depression inventory, an emotional go-no-go task, six-minute walk test, timed up-and-go test, and evaluation of cortical excitability using TMS. There was a significant effect for the interaction time X group to the intensity of pain, demonstrating that tDCS / AE was higher than the AE only (F (13.364) = 2.25, p = 0.007) and tDCS (F (13.364) = 2.33, p = 0, 0056). Adjusted post hoc analysis demonstrated a difference between tDCS / AE and tDCS group after first week of stimulation, and after one month\'s intervention (p = 0.02 and p = 0.03, respectively). In addition, after treatment there was a significant difference between the groups in the level of anxiety and mood. The combined treatment showed the greatest response. Neither group showed significant differences from the motor cortex plasticity responses, as assessed by EMT. The combination of tDCS with aerobic exercise is higher compared to each individual intervention (effect size for the test Cohen d> 0.55). This study demonstrated that neuromodulation with tDCS associated with AE training led to an improvement in the intensity of pain greater than when compared to each intervention modality alone. Anxiety levels also showed improvement in the combination group. Notably, the initial level of pain and mood seems to be a predictor of the outcome. It was observed that individuals with higher levels of pain and higher levels of depression responded better to the treatment. Finally, the combined intervention had a significant effect on pain, anxiety and mood. It is likely that the combined intervention may have affected other neural circuits, such as those that control the affective and emotional aspects of pain

Introdução: Após décadas de experimentação em estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC), poucos protocolos alcançaram robusta aceitação científica. Protocolos de ETCC foram sugeridos para influenciar alterações no controle postural de indivíduos saudáveis e pacientes após acidente vascular cerebral. No entanto, a escassa literatura nesta área revela a indispensável investigação do efeito doseresposta das estimulações cerebrais a fim de elaborar protocolos mais eficazes. O presente trabalho teve por objetivo verificar o efeito dependente de polaridade e intensidade após o uso da estimulação transcraniana por corrente contínua de alta definição (HD-ETCC) na junção têmporo-parietal (JTP) do hemisfério cerebral direito na assimetria da postura espontânea. Métodos: Este é um ensaio clínico fatorial cruzado, randomizado, controlado por placebo e duplo cego. Foram incluídos 21 indivíduos saudáveis, com idade média de 24,2±4,1 anos, 61,9% mulheres. A intervenção consistiu na aplicação do HD-ETCC com um eletrodo central e 3 eletrodos periféricos posicionados sobre JTP no hemisfério cerebral direito. A descarga de peso corporal (DPC) na posição ortostática foi realizada utilizando uma plataforma de força sobre cada pé do participante, e avaliada durante 2 minutos na medida basal e 5 minutos após cada estimulação. A fim de melhorar a tolerância dos participantes à HD-ETCC, foi realizado um protocolo de acomodação composto por 3 repetições de estimulação com duração e intervalo de 5 segundos cada, nas intensidades fixas de 1, 2 e 3mA. Após um repouso de 5 minutos, foi aplicado o protocolo de estimulação constituído por 3 tipos de polaridade (anodo central; catodo central; placebo) realizadas randomicamente em 3 dias diferentes com intervalo mínimo de 24 horas. Cada sessão de estimulação incluiu 3 repetições de HD-ETCC com duração de 2 minutos em 3 diferentes intensidades (1, 2 e 3mA) com intervalo de 5 minutos. A ordem das intensidades de HD-ETCC foi randomizada. Escala visual analógica foi utilizada para avaliar o grau de desconforto de cada estimulação e efeitos adversos após cada sessão foram registrados. A aquisição de dados foi realizada no Laboratório de Biomecânica e Controle Motor na Escola de Educação Física e Esportes da Universidade de São Paulo-USP. Resultados: A aplicação do HD-ETCC sobre a JTP resultou em efeitos polaridade dependente, provocando assimetria corporal com descarga de peso para o lado direito quando usado condição catodo central em relação à condição placebo nas intensidades de 2mA (Kruskal Wallis: p=0,037; Tukey Post-hoc: p=0,029) e 3mA (Kruskal Wallis: 0,009; Tukey Post-hoc: p=0,049). A DPC mediana na condição cátodo central foi, respectivamente, medida basal de 1,78%[-1,76;4,67]; após 1mA: 2,12%[-0,63;7,08]; após 2mA: 2,33%[- 1,57;6,25]; após 3mA: 2,40%[-0,53;7,16]. Não foi observado efeito dependente de intensidade. Todos os participantes apresentaram boa tolerância dos protocolos de acomodação e estimulação. Conclusão: O protocolo aplicado revelou ser seguro e apresentar boa tolerância dos participantes. Esta é a primeira evidência de que HDETCC aplicada sobre a JTP pode influenciar no controle postural de forma polarizada, o pequeno efeito observado sugere a utilização de protocolos com maior tempo de estimulação. Os resultados deste trabalho favorecem a elaboração da hipótese de aplicação da HD-ETCC no tratamento de desequilíbrio postural / Introduction: After decades of experimentation in transcranial direct current stimulation (tDCS), few protocols achieved robust scientific acceptance. Stimulation protocols were suggested to influence postural control in healthy subjects and patients after stroke. However, the scarce literature in this area reveals imperative investigation of physiological and clinical effects of transcranial stimulations to elaborate more efficient protocols. The aim of the present study was to verify the polarity and intensity dependent effects of high-definition tDCS (HD-tDCS) over the right temporo-parietal junction (JTP) in the weight-bearing asymmetry (WBA). Methods: This is a randomized, double-blind, factorial, crossover controlled clinical trial. We included 21 healthy subjects, mean age of 24,2±4,1 years, and 61.9% women. The intervention consisted of the application of HD-tDCS over the right temporo-parietal junction (TPJ). The WBA in the upright static position was measured using one force plate under each participant\'s foot, assessed during 2 minutes at baseline and 5 minutes after each stimulation. In order to increase participants\' tolerance of the HD-tDCS, we applied an accommodation protocol consisted of 3 stimulation repetitions with 5 seconds of duration and interval, under fixed stimulation intensities of 1, 2 and 3mA. After 5 minutes of rest, the stimulation protocol consisted of 3 types of polarity (anode center; cathode center; sham) applied randomly in different days with a minimal interval of 24 hours. Each stimulation session comprised of 3 repetitions of 2 minutes HD-tDCS in different intensities (1, 2 and 3 mA). Visual analog scale was used to assess discomfort degree after each stimulation and adverse events after each session were registered. The evaluations were carried out in the Biomechanics and Motor Control Laboratory at the Ribeirão Preto School of Physical Education and Sport-USP. Results: The application of HD-tDCS over TPJ resulted in polarity-dependent effects, causing load bearing to the right leg when using central cathode condition in relation to sham at 2mA (Kruskal Wallis: p=0,037; Tukey Post-hoc: p=0,029) and 3mA Kruskal Wallis: 0,009; Tukey Post-hoc: p=0,049). The median WBA of cathode center condition was, respectively, 1,78% [-1,76;4,67] at baseline, 2,12% [-0,63;7,08] after 1mA; 2,33% [- 1,57;6,25] after 2mA; and 2,40% [-0,53;7,16] after 3mA. No intensity dependent effects were observed. Conclusion: The present protocol was feasible and presented good tolerance of participants. This is the first evidence that HD-TDCS over TPJ can influence postural balance. The small effect observed suggests the usage of longer protocols of HD-tDCS. The results of this study enable to hypothesize the application of HD-tDCS over TPJ to treat postural imbalance.

Introdução: A fibromialgia é uma síndrome complexa que envolve componentes sensorial-discriminativo, afetivo-motivacional, cognitivo-avaliativo e social. O modelo fisiopatológico mais aceito atualmente engloba mecanismos centrais de modulação e amplificação da dor juntamente com a sensibilização periférica. Além da dor, déficits de memória e atenção são encontrados em cerca de 50-80% destes pacientes, os quais podem aumentar a vulnerabilidade a novos sintomas e prejudicar o enfrentamento da doença. Terapias atuais buscam contra- regular esse processo mal adaptativo, entretanto com relativo sucesso terapêutico. Diante disso, são necessárias novas possibilidades terapêuticas para tratar esses déficits cognitivos, bem como para um melhor entendimento da fisiopatologia. O desenvolvimento deste estudo originou dois artigos, os quais constituem esta tese. Estudo I Objetivos: Avaliar as mudanças neurofisiológicas intra e entre grupos induzidas pela estimulação transcraniana de corrente continua (ETCC) combinada a um treino da memória de trabalho nos sinais eletrofisiológicos das pacientes com fibromialgia. Métodos: Foi realizado um estudo piloto com 14 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critérios da colégio Americano de Reumatológia 2010, alocadas aleatoriamente em dois grupos de intervenção: ETCC-ativa combinada com treino de memória de trabalho (MT) (n=5;2 participantes excluídas por dados inconsistentes) e ETCC-sham combinada com treino de MT (n=7). A intervenção consistiu em oito sessões de ETCC-ativa aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (CPFDLE), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós-intervenção o sinal eletrofisiológico através do eletroencefalograma (EEG), percepção do nível da dor, pensamento catastrófico sobre a dor, sintomas de ansiedade e de depressão. Resultados: Observou-se uma mudança estatisticamente significativa na área sob a curva (AUC) da amplitude da onda do P300, um componente de potencial relacionado aevento (ERP), na condição ETCC-sham + treino de MT comparada à linha de base, no canal Pz (p=0.016). Esta diferença não foi observada para o grupo ETCC-ativa + treino de MT. No entanto, houve reduções significativas nos níveis de dor, ansiedade, depressão e catastrofismo após o tratamento com ETCC-ativa. Além disso, os níveis de dor após o tratamento correlacionaram-se inversamente com a AUC da onda do P300, independente do grupo de tratamento, o que indica que quanto maior este sinal eletrofisiológico menor o nível de dor. Conclusões: Estes resultados indicam que o tratamento ativo pode contra-regular a hiperexcitabilidade das redes neurais envolvidas no processamento da dor em pacientes com FM e reduzir a dor e outros sintomas clínicos correlatos Estudo II Objetivos: Foi avaliado se a combinação da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho poderiam produzir um efeito de maior magnitude comparada a ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho no desempenho da memória episódica, de curto e longo prazo. Métodos: Neste ensaio clínico randomizado participaram 40 pacientes com idade ente 18 e 65 anos com diagnóstico de FM de acordo com os critério do Colégio Americano de Reumatologia 2010, dividas randomicamente em dois grupos: ETCC-ativo combinada a um treino de memória (n=19;1participante foi excluída porque quebrou a perna ) e ou ETCC-sham combinada a um treino de memória de trabalho (n=20). A ETCC consistiu em oito sessões de estimulação aplicadas sobre o córtex pré-frontal dorsolateral esquerdo (DLPFC), na intensidade de 2mA durante 20 min. Avaliou-se pré e pós o desempenho da memória episódica imediata e tardia, fluência verbal, memória de trabalho e o nível do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF). Resultados: Observou-se que a ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou de forma significativa (p=0,02) o desempenho da memória de curto prazo no teste de Rey A1-A5(desfecho primário), considerando a média (17,30) e desvio padrão (15,01) do delta (Δ), quando comparado ao grupo sham Assim como, melhorou de forma significativa o desempenho no teste de fluência verbal ortográfica (p=0,02) e semântica (p=0,03), considerando as médias (23,46 e 14,08) e desvio dos Δ (27,94 e 23,78) respectivamente. Esses dados significativos foram encontrados quando controlado pelo índice ajustado do BDNF e anos de estudo. O efeito do tratamento ativo sobre a memória de curto prazo foi dependente dos níveis de fator neurotrófico do cérebro basal para o teste de Rey A1-A5, no entanto, os níveis séricos desta neurotrofina não se correlacionaram com o desempenho nos testes de fluência verbal. Conclusões estudo: Este estudo mostrou que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho melhorou a função de redes envolvidas na memória de curto prazo e fluência verbal. Também sugerem que o efeito da ETCC-ativa combinada a um treino de memória de trabalho, nos testes de memória de curto prazo, são dependentes das condições de plasticidade do sistema na linha de base. / ABSTRACT Introduction: Fibromyalgia is a complex syndrome that involves sensory-discriminative, affective-motivational, cognitive-evaluative, and social components. The most accepted pathophysiological model currently focuses on central mechanisms of modulation and amplification of pain together with peripheral sensitization. In addition to pain, memory and attention deficits are found in about 50-80% of these patients, which can increase vulnerability and impair the search for resources to cope with the disease. The current therapies of fibromyalgia seek against regular this maladaptive process, however with relative therapeutic success. Due to this, new therapeutic possibilities are necessary to treat these cognitive deficits as well as the better understanding of the pathophysiology. The development of this study originated two articles which constitute this thesis. Study I Objectives: We evaluated intra and intergroup neurophysiological changes induced by transcranial direct-current stimulation (tDCS) combined with work memory training in the electrophysiological signs of patients with fibromyalgia. Methods: A pilot study was conducted with 14 patients aged 18 and 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010, divided randomly into two groups: tDCS-active combined with a work memory training(WM) (n = 5; 2 participants excluded for inconsistent data) and tDCS-sham combined with a WM training (n = 7). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2mA intensity for 20 min. The electrophysiological signal through electroencephalogram (EEG), perception of pain level, catastrophic thinking about pain, anxiety and depression symptoms were evaluated before and after intervention. Results: A statistically significant change was observed in the area under the curve (AUC) of the P300 wave amplitude as a measure of the event-related potential (ERP) in the sham -tDCS combined with a work-memory training compared to the baseline, in the Pz channel (p = 0.016), however, this difference in effect was not observed for active-tDCS combined with work-memory training. However, there were significant reductions in levels of pain, anxiety, depression and catastrophism after treatment with active-tDCS. In addition, pain levels after treatment correlated inversely with P300 wave AUC, regardless of treatment group, indicating that the higher this electrophysiological signal the lower the level of pain. Conclusions: These results indicate that active treatment may counter-regulate the hyperexcitability of neural networks involved in pain management in patients with FM and reduce pain and other related clinical symptoms. Study II Objectives: We assessed whether the combination of active -tDCS combined with a working memory training could produce a comparative magnitude greater effect sham- tDCS combined with a working memory training in the performance in episodic memory performance, short and long term. Methods: In this randomized clinical trial, 40 patients aged 18 to 65 years with FM diagnosis according to the criteria of the American College of Rheumatology 2010 were randomly divided into two groups: Active-tDCS combined with a memory training (n = 19; 1 participant was excluded because broke their leg) and or sham-tDCS combined with a working memory training (n = 20). The tDCS consisted of eight stimulation sessions applied on the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), at 2 mA intensity for 20 min. Episodic memory performance, verbal fluency, working memory and the level of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were evaluated before and after treatment. Results: It was observed that the Active-tDCS combined with a working memory training improved significantly (p = 0.02) the performance of the short term memory test in the delta (Δ) Rey A1-A5 (primary outcome), considering the mean (17.30) and standard deviation (15.01) compared to the sham group. As well as, it significantly improved performance in the Δ orthographic fluency test (p = 0.02) and semantics (p = 0.03), considering the means (23.46 and 14.08) and standard deviation (27. 94 and 23.78) respectively. These significant data were found when controlled by the adjusted BDNF index and years of study. The effect of active treatment on short-term memory was dependent on basal levels BDNF for the Rey A1-A5 test, however, serum levels of this neurotrophin did not correlate with performance on verbal fluency tests. Conclusions: This study showed that the effect of active- tDCS combined with a working memory training improved the function of networks involved in short-term memory and verbal fluency. They also suggest that the effect of active- tDCS combined with a working memory training in short-term memory tests are dependent on baseline system plasticity conditions.

Identifying targets in cluttered scenes is critical for our interactions in complex environments. Our visual system is challenged to both detect elusive targets that we may want to avoid or chase and discriminate between targets that are highly similar. These tasks require our visual system to become an expert at detecting distinctive features that help us differentiate between indistinguishable targets. As the human brain is trained on this type of visual tasks, we observe changes in its function that correspond to improved performance. We use functional brain imaging, to measure learning-dependent modulations of brain activation and investigate the processes that mediate functional brain plasticity. I propose that dissociable brain mechanisms are engaged when detecting targets in clutter vs. discriminating between highly similar targets: for the former, background clutter needs to be suppressed for the target to be recognised, whereas for the latter, neurons are tuned to respond to fine differences. Although GABAergic inhibition is known to suppress redundant neuronal populations and tune neuronal representations, its role in visual learning remains largely unexplored. Here, I propose that GABAergic inhibition plays an important role in visual plasticity through training on these tasks. The purpose of my PhD is to investigate the inhibitory mechanisms that mediate visual perceptual learning; in particular, learning to detect patterns in visual clutter and discriminate between highly similar patterns. I show that BOLD signals as measured by functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) do not differentiate between the two proposed mechanisms. In contrast, Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) provides strong evidence for the distinct involvement of GABAergic inhibition in visual plasticity. Further, my findings show GABA changes during the time-course of learning providing evidence for a distinct role of GABA in learning-dependent plasticity across different brain regions involved in visual learning. Finally, I test the causal link between inhibitory contributions and visual plasticity using a brain stimulation intervention that perturbs the excitation-inhibition balance in the visual cortex and facilitates learning.